JPH0555734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレジン粒入摩擦材に関し、更に詳細に
は車両のドラムブレーキやデイスクブレーキに使
用されるレジン粒入摩擦材に関する。

（従来の技術） 従来から車両のドラムブレーキやデイスクブレ
ーキに使用される摩擦材としては、金属粉、無機
充填材、有機充填材、結合材等が混合されている
ライニング材から成るライニング層と金属製のプ
レート（以下、プレートと称することがある）と
が一体に結着されている摩擦材が汎用されてい
る。

かかる摩擦材は、プレートに結着されているラ
イニング層面が車両の移動時にドラムブレーキや
デイスクブレーキのドラムヤデイスクと接触す
る。

しかし、この様な従来の摩擦材を用いたブレー
キにおいては、制動力が不安定となるフエード現
象が発生することがある。

この現象は、高速走行時のブレーキ操作等に因
る摩擦熱がライニング層内に蓄積されることによ
つて、摩擦材の摩擦係数が著しく低下するためで
ある。

かかつ熱に因る摩擦熱の摩擦係数の大幅な低下
を防止して耐フエード性を向上するため、特開昭
59−74179号公報には、粒状銅鉛合金が配合され
ているライニング層から成る摩擦材が提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 前記公報において提案されている摩擦材は、気
孔率を従来の摩擦材に比較して高くすることがで
き、摩擦熱等の熱をライニング層から速やかに除
去することができるため、摩擦材の摩擦係数が著
しく低下することがなく耐フエード性を向上させ
ることができる。

しかしながら、この摩擦材を用いるブレーキ
は、そのブレーキ操作時のブレーキ音が大きくな
る欠点を有しており、前記ブレーキ音を小さくす
ることが求められている。

また、摩擦材に用いられている結合材として
は、一般的に、粉状又は繊維状の熱硬化性レジン
が採用され、第７図に示す様に、ライニング層の
予備成形工程を必要とし製造工程が複雑化してい
るため、製造工程の簡略化、特に予備成形工程の
簡略化が望まれている。

そこで、本発明の目的は、耐フエード性の向上
を図りつつブレーキ音を可及的に小さくすること
ができ、且つ摩擦材の製造工程において、ライニ
ング層の予備成形工程を省略可能の摩擦材を提供
するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、粒状銅鉛合金が配合されている
ライニング層から成る摩擦材において、ブレーキ
音が大きくなる原因は粒状銅鉛合金が外部から加
えられる応力に対して剛体であるためと考え、外
部応力に対して変形可能である粒状樹脂を種々配
合して耐フエード性等を検討した。

その結果、通常、結合材として使用されている
熱硬化性レジンを粒状にしてライニング材中に配
合して得られる摩擦材は、耐フエード性及びブレ
ーキ操作音を小さくすることができ、且つライニ
ング層の予備成形工程を省略できることを知り、
本発明に到達した。

即ち、本発明は、金属製プレートを熱硬化性レ
ジンを含むライニング層とが一体に結着されてい
る摩擦材において、該熱硬化性レジンが粒状体で
あり、且つ前記粒状体がライニング層内に略均一
に分散されていることを特徴とするレジン粒入摩
擦材にある。

（作用） 本発明のレジン粒入摩擦材によれば、従来の摩
擦材に比較して気孔率を大きくすることができ、
摩擦熱等によつて発生する熱をライニング層内か
ら速やかに排出することができるため、熱の蓄積
に因る摩擦材の摩擦係数が著しく低下することな
く耐フエード性を向上することができる。

しかもブレーキ操作時に加えられる応力に対し
てもレジンの粒状体がクツシヨンとなるため、ブ
レーキ操作音も小さくすることができる。

また、摩擦材の製造工程においても、レジンが
粒状体であつて、容易に飛散することがないた
め、ライニング層を予備成形することなく直接
熱・加圧成形することができ、製造工程を簡略化
することができる。

（実施例） 本発明を図面によつて更に詳細に説明する。

第１図ａは本発明の一実施例を示す正面図であ
つて、ライニング層１がプレート２に結着されて
いる摩擦材を示す。

かかる摩擦材の断面図を第１図ｂに示す。

第１図ｂは、第１図ａのＡ−Ａ面における断面
図であつて、プレート２に設けられている２個の
貫通孔４，４の各々には、ライニング層１の一部
が侵入してライニング層１とプレート２とは強固
に結着されている。

このライニング層１には、鉄、銅等の金属粉、
アラミド繊維等の有機充填材、黒鉛、酸化アンチ
モン等の無機化合物、硫酸バリウム等の無機充填
材等が配合され均一に混合されている。これら配
合材の粒子を肉眼で識別することはできない。

この様なライニング層１には、粒径0.5〜３mm
の熱硬化性レジンから成る粒状体（以下、レジン
粒と称することがある）３，３……が略均一に分
散されている。

かかる第１図に示す摩擦材は、第２図に示す工
程によつて製造することができる。

先ず、金属製プレートに貫通孔４，４を穿孔
し、かかるプレートに各種の表面処理を施した
後、乾燥を施す。

この表面処理工程には、プレートを脱脂する脱
脂工程、プレート面に向けて粒状物を噴射し、ラ
イニング層とプレートとの接着強度を高めるため
のシヨツト加工工程、ライニング層とプレートと
を接着する熱硬化性接着剤をプレート面に塗布す
る接着剤塗布工程が含まれる。

この様なプレートの加工工程とは別に、ライニ
ング層を形成するライニング材の混合及び計量が
なされている。

本実施例におけるライニング材としては、金属
粉としての鉄、銅、無機化合物としての黒鉛、酸
化アンチモン、有機充填材としてのアラミド繊
維、無機充填材としての硫酸バリウム、及び粒径
0.5〜３mm程度のフエノールレジンから成るレジ
ン粒が使用されている。

尚、フエノールレジンとしては、ノボラツク系
フエノールレジン、レゾール系フエノールレジン
等を挙げることができる。

この様に加工されたプレートと原料が混合・軽
量されたライニング材とを加熱・加圧成型して結
着させる。

かかる加熱・加圧成型は、第３図に示す装置を
用いることによつて容易に行うことができる。

この装置は、押型６、上型７、及び下型８によ
つて構成され、下型８には凸部５が設けられてい
る。

この装置を用いて加熱・加圧成型するには、下
型８の凸部５にプレート２の貫通孔３を嵌合させ
るようにプレート２を下型８上にセツトする。

尚、凹部５の先端が貫通孔３の中間程度の位置
にあるように調整する。

更に、プレート２上に上型７をセツトし、予め
混合・計量されているライニング材をプレート２
と上型７とによつて形成される型中に充填する。

次いで、押型６によつて充填したライニング材
を加圧しつつ加熱することによつて、ライニング
材の一部が貫通孔４，４中に侵入してライニング
層１とプレート２とが結着されると共に、ライニ
ング層１内のフエノールレジン粒体がライニング
材同志を強固に結合させる。

加熱・加圧成型する際の加熱温度としては、従
来の摩擦材成型の際に採用されている加熱温度の
160〜170℃よりも低温である80〜120℃の温度を
採用することができる。かかる低温成形によつ
て、配合した大部分のレジン粒が配合時の粒径を
保ちつつライニング材同志を強固に結合させるこ
とができる。

また、下型８の凸部５は、加熱・加圧の際に、
プレート２の貫通孔３上のライニング層１を構成
するライニング材の充填密度を著しく高め、貫通
孔３からの水分侵入を防止する効果を高めること
ができる。

本実施例においては、この様に加熱・加圧成型
して得られる摩擦材の結着をより一層完全なもの
にすべく、180〜230℃程度に保持されている熱風
炉で９時間程焼成した後、摩擦材はライニング層
１の表面を研磨する平研磨加工、塗装等の後加工
工程を経て製品とする。

かかる熱処理温度においても、配合したレジン
粒は熱硬化性レジンから成るため、熱処理によつ
て一部が流動化してライニング材同志を結着させ
るが、熱処理後のレジン粒の粒径は配合時の粒径
と略同程度である。

この様にして得られる摩擦材の気孔率は17〜25
％であり、気孔率が５〜15％程度の従来の摩擦材
よりも大きいものである。

かかる本実施例の摩擦材（実施例）と従来の摩
擦材（比較例）とについて回転円板に摩擦材を押
圧して摩擦材の摩擦係数（μ）を測定する際に、
回転円板の回転数を変更して調査した結果を第４
図に示す。第４図においては、回転円板の回転数
を速度（Km／HR）に変換して示した。

尚、従来の摩擦材としては、本実施例において
用いるレジン粒に代えてレジン粉体を採用して第
７図に示す製造工程で製造し、加熱・加圧成型の
加熱温度を160〜170℃とした他は本実施例と同様
にして得られたものである。

第４図から明らかな様に、本実施例の摩擦材は
従来の摩擦材に比較して、低速下における摩擦係
数（μ）に対する高速下における摩擦係数（μ）
の低下割合が小さく安定しており、耐フエード性
を向上させることができるものである。

これは、本実施例の摩擦材においては、摩擦材
と回転円板との接触する際に、発生する摩擦熱が
ライニング層１の気孔を介して外部に速やかに排
出され、ライニング層１内に熱が蓄積され難いた
めである。

また、本実施例の摩擦材は、従来の摩擦材に比
較して、回転円板と接触して回転円板を制動する
際の制動音も小さい。本実施例の摩擦材のライニ
ング層内に分散されているレジン粒３が外部から
の応力に対してクツシヨンの役割を奏するためと
推察される。

以上に述べてきた本実施例の摩擦材は、プレー
ト２の貫通孔４，４にライニング層１の一部が侵
入しつつライニング層１とプレート２とが結着し
ているものであるが、ライニング層１の気孔率が
大きいため、摩擦材の使用中に貫通孔４，４から
水分がライニング層１内に侵入・蓄積して錆等を
発生させ、ライニング層１とプレート２との剪断
剥離強度を低下させるおそれがある。

このため、第５図又は第６図ａに示す様に、プ
レート２の貫通孔４，４を非透水性樹脂を主たる
成分とする非透水性層９，１９で実質的に閉塞し
ていることが貫通孔４、４を介してライニング層
１内への水分の侵入・蓄積を防止し錆の発生を防
止することができる。

尚、ライニング層１のブレーキドラム等と接触
する面からの水分は、ブレーキ操作時の摩擦熱等
の熱によつて容易に蒸発してライニング層１内に
蓄積することがない。

かかる第５図に示す摩擦材は、摩擦材の製造工
程の加熱・加圧工程において、ライニング材中に
配合されている熱硬化性レジンの粒状体と同一レ
ジンから成る塊状体（例えば球状体）の一部を、
プレート２の貫通孔４，４の各々に嵌入させてか
ら予め混合・計量されているライニング材を上型
７とプレート２とによつて形成されている型に充
填し、次いで加熱・加圧成形することによつて得
ることができる。

また、前記塊状体の代えて第６図ｂに示す帽子
状成形体２０を用いることによつて第６図ａに示
す摩擦材を得ることができる。かかる摩擦材を製
造する際には、帽子状成形体２０の凸部先端部の
一部をプレート２の貫通孔４，４に嵌入させて加
熱・加圧成形を行う。

第５〜６図に示す非透水層９，１９を形成する
ためにプレート２の貫通孔４，４に嵌入する塊状
体又は防止状成形体２０は、レジンが40wt％以
上含有されていることが、プレート２の貫通孔
４，４を容易に閉塞することができる。

この様にして得られる摩擦材は、プレート２の
貫通孔４，４が非透水性樹脂から成る非透水性層
９，１９によつて実質的に閉塞されつつライニン
グ層１とプレート２とが一体に強固に結着され、
且つライニング層１内にはレジン粒３が分散され
ているものである。

かかる摩擦材は、第１図に示す摩擦材と同様
に、耐フエード性を向上することができ且つブレ
ーキ操作音を小さくことができると共に、使用中
に摩擦材の剪断剥離強度が低下する懸念も解消す
ることができる。

（発明の効果） 本発明のレジン粒入摩擦材によれば、耐フエー
ド性を向上させつつブレーキ操作音を低下するこ
とができるため、自動車用ブレーキの摩擦材に最
適である。

しかも、製造工程の一部を省略することができ
るため、製造コストも低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図と断面
図、第２図は第１図の摩擦材を製造するための製
造工程をしめす工程図、第３図は第２図に示す加
熱・加圧成形の際に使用する装置の断面図、第４
図は摩擦材の摩擦係数（μ）と摩擦材によつて制
動される回転円板の速度との関係を示すグラフ、
第５〜６図は他の実施例を示す断面図、及び第７
図は従来の摩擦材の製造工程を示す工程図を各々
示す。 図において、１……ライニング層、２……プレ
ート、３……レジン粒状体、４……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属製プレートを熱硬化性レジンを含むライ
   ニング層とが一体に結着されている摩擦材におい
   て、該熱硬化性レジンが粒状体であり、且つ前記
   粒状体がライニング層内に略均一に分散されてい
   ることを特徴とするレジン粒入摩擦材。